劉志國，江 松，黃 明，陳澤峰，藍興斌

(1. 中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037； 2. 福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建 福州 350116； 3. 中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北 武漢 430080)

0 引言

石膏質(zhì)巖在我國的分布非常廣泛，其遇水具有顯著的溶蝕特性。近年來，隨著我國隧道建設(shè)總量的急劇增長，隧道工程中遭遇到石膏質(zhì)巖的情況也愈發(fā)普遍。當(dāng)石膏質(zhì)巖暴露在地下水環(huán)境中時，巖體的力學(xué)特性會迅速劣化，從而誘發(fā)一系列工程病害，嚴重危及隧道工程施工與運營安全[1-2]。因此，開展石膏質(zhì)巖在地下水環(huán)境中的劣化特性研究具有重要的現(xiàn)實意義。

自然環(huán)境中干濕循環(huán)現(xiàn)象極為普遍。地下水位的升降、地層濕度的變換等都會導(dǎo)致隧道圍巖經(jīng)歷著長年累月的干濕交替作用。干濕作用會導(dǎo)致巖石原本相對致密的結(jié)構(gòu)逐漸被破壞而疏松，對巖石造成不可逆的漸進性損傷[3]，使其力學(xué)性能大幅度降低[4-6]，給隧道工程的安全穩(wěn)定帶來極大的隱患。目前，國內(nèi)外已有大量學(xué)者針對巖石的干濕循環(huán)作用展開研究[7-9]。在石膏質(zhì)巖方面，祝艷波等[10]開展了不同含水率、不同干濕循環(huán)次數(shù)下的石膏質(zhì)巖單軸壓縮試驗研究，探討了該類巖石強度的劣化特性，并通過電鏡掃描技術(shù)，剖析了石膏質(zhì)巖在干濕循環(huán)作用下的微觀結(jié)構(gòu)劣化演變特征； 張叢林等[11]制取了不同石膏含量的巖樣，進行了15次干濕循環(huán)試驗，結(jié)果表明，石膏類礦物含量較高時，在干濕循環(huán)影響下石膏質(zhì)巖的強度折減率可以達到50%以上； 李亞等[12]對石膏質(zhì)巖進行不同次數(shù)的干濕循環(huán)試驗，系統(tǒng)地探討了干濕循環(huán)作用對石膏質(zhì)巖各物理指標的劣化程度； 王明芳[13]研究了干濕循環(huán)作用對石膏質(zhì)巖的吸水與失水特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征以及力學(xué)特性的劣化效應(yīng)，并基于統(tǒng)計損傷理論，建立了石膏質(zhì)巖干濕循環(huán)劣化統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型。

目前，針對石膏質(zhì)巖干濕循環(huán)特性的研究已取得了一定進展，然而，現(xiàn)階段的研究主要集中于靜水條件下，往往忽視了水流狀態(tài)在干濕循環(huán)作用下所起到的劣化作用。實際地層中，地下水往往以流動的形式存在，這使得隧道圍巖實際上經(jīng)歷的干濕循環(huán)過程常常處于流動水環(huán)境中。對于具有高水敏感性的石膏質(zhì)巖而言，水流狀態(tài)對其劣化特征具有極大的影響。魏玉峰等[14]、吳銀亮[15]的研究表明，在長期流動水溶蝕作用下，石膏質(zhì)巖的溶蝕量隨著水速的增加呈線性增長趨勢，其在流動水環(huán)境下的溶蝕速率明顯大于靜態(tài)水環(huán)境。顯然，在流動的地下水環(huán)境中，水流狀態(tài)在石膏質(zhì)巖干濕循環(huán)劣化作用中扮演著極其重要的角色，在石膏質(zhì)巖干濕循環(huán)劣化研究中應(yīng)該予以重視。

鑒于此，本文以山西某隧道工程存在的膏溶角礫巖為研究對象，開展了不同水環(huán)境作用下的干濕循環(huán)試驗，并通過單軸和三軸壓縮試驗，探究膏溶角礫巖在不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下的力學(xué)參數(shù)、溶蝕和吸水特性的劣化規(guī)律，以期為類似地質(zhì)條件下的隧道工程設(shè)計與施工提供參考。

1 不同流速環(huán)境下干濕循環(huán)劣化試驗

山西某隧道是典型的石膏質(zhì)巖隧道，隧址區(qū)氣候干燥，地層裂隙較為發(fā)育，但地下水并不豐富，雨水是地下水的主要補給來源。降雨時雨水會沿著地層裂隙網(wǎng)絡(luò)下滲，使得隧道圍巖處于濕潤狀態(tài)，而在降雨較少的干旱季節(jié)，隧道圍巖又處于較為干燥的狀態(tài)。因此，該地區(qū)的隧道圍巖隨季節(jié)的交替遭受著常年累月的干濕循環(huán)作用。圍巖中的地下水狀態(tài)并不一致，在雨水沿著裂隙網(wǎng)絡(luò)下滲的過程中，貫通裂隙中的水會保持一定的速度流動，直至雨水枯竭； 而對于一些封閉的裂隙，地下水則表現(xiàn)為一種靜止富集的狀態(tài)。此外，隧道防排水結(jié)構(gòu)、襯砌的劣化開裂程度同樣會影響隧道圍巖區(qū)域內(nèi)的水流狀態(tài)(靜止或流動)和水流速度(快或慢)。為合理地模擬復(fù)雜地下水環(huán)境對膏溶角礫巖的作用機制，基于工程復(fù)雜的地下水環(huán)境，重點考慮水流狀態(tài)及干濕循環(huán)作用，開展膏溶角礫巖力學(xué)特性劣化研究。

1.1 巖石材料與巖樣制備

試驗研究采用的巖樣取自該隧道圍巖中的膏溶角礫巖，該類巖石為典型的次生石膏質(zhì)巖，如圖1所示。膏溶角礫巖具有明顯的2種材料分區(qū)： 角礫區(qū)域及非角礫區(qū)域。 根據(jù)XRD測試結(jié)果顯示(見表1)，其角礫區(qū)域(A區(qū)和C區(qū))主要礦物成分為白云石，占58.6%，非角礫區(qū)域(B區(qū))主要礦物成分為二水石膏，占93.2%，整體膏溶角礫巖的碾磨樣中石膏礦物(二水石膏)可達89%。

(a) 膏溶角礫巖 (b) 巖樣材料分區(qū)

表1 膏溶角礫巖混合樣以及分區(qū)樣礦物占比結(jié)果

使用巖石取芯機、切割機和打磨機將巖樣加工成高為100 mm、直徑為50 mm的標準試樣，再利用超聲波檢測技術(shù)，剔除其中波速較大和較小的樣品，減小試樣的離散度。

1.2 試驗設(shè)備

干濕循環(huán)試驗分為濕處理及干處理2部分。在濕處理階段，靜態(tài)水及流動水環(huán)境采用自制的流動水環(huán)境模擬裝置(如圖2所示)進行模擬。該裝置由恒壓水箱、裝樣裝置、浮子流量計、水流控制閥和水路管道等組成，可同時設(shè)置4種不同流速環(huán)境。將巖樣放置于裝樣裝置中，通過調(diào)節(jié)水流控制閥，即可實現(xiàn)目標水速的濕處理過程。干處理則是在45 ℃烘干箱中完成。單軸和三軸壓縮試驗采用美國GCTS公司的RTX-1500巖石三軸系統(tǒng)進行(如圖3所示)。

圖2 流動水環(huán)境模擬裝置

1.3 試驗方案

試驗設(shè)置3種不同流速，并將篩選后的巖樣分別放置于不同水速環(huán)境中進行48 h的濕處理，而后將巖樣取出稱其質(zhì)量，再放置于45 ℃烘干箱中烘干24 h。以此方式，分組依次完成1、3、6、10次干濕循環(huán)。最后，將達到目標循環(huán)次數(shù)的巖樣進行單軸和三軸壓縮試驗。不同流速環(huán)境下干濕循環(huán)試驗操作流程如圖4所示，試驗分組如表2所示。表2中，v0、v1、v2分別代表0、10、20 L/h 3種流速，試樣以“v-n-b”的形式命名，其中v為流速，n為干濕循環(huán)組別(亦指需經(jīng)歷的干濕循環(huán)次數(shù))，b為試樣組內(nèi)編號。

圖3 RTX-1500巖石三軸系統(tǒng)

圖4 不同流速環(huán)境下干濕循環(huán)試驗操作流程

2 溶蝕和吸水變化特征

2.1 巖樣表觀劣化特征

石膏礦物在與水接觸后會發(fā)生溶蝕作用，這是由于石膏與水發(fā)生了水解反應(yīng)，并且水流會對巖石造成機械沖刷，致使巖樣質(zhì)量減小。白云質(zhì)膏溶角礫巖在干濕循環(huán)過程中其內(nèi)部原生裂縫和孔隙不斷發(fā)育擴大，吸水能力也不斷增大。然而，靜態(tài)水和流動水中巖樣受到溶蝕作用，會使巖石表面的溶蝕孔隙和裂縫不斷擴張，最終導(dǎo)致巖樣表層脫落。以10次干濕循環(huán)作用下膏溶角礫巖樣為觀測對象，在每次干濕循環(huán)后對巖樣的表觀圖像進行采集。表3示出了該組膏溶角礫巖樣在3種不同水速環(huán)境下分別經(jīng)歷1、3、6、10次干濕循環(huán)劣化作用后的表面情況。由表3可知，膏溶角礫巖在經(jīng)歷不同水流狀態(tài)下的干濕循環(huán)劣化作用后，試樣表現(xiàn)出凹凸不平的溶蝕形態(tài)，并伴隨有明顯的“徑縮”現(xiàn)象，角礫區(qū)域表現(xiàn)為凸起狀態(tài)，而非角礫區(qū)域則表現(xiàn)為凹陷狀態(tài)。這是由于非角礫區(qū)域主要由微溶于水的石膏礦物組成，而角礫區(qū)域主要由不溶于水的白云石礦物組成，這使得在水環(huán)境中，2個分區(qū)材料表現(xiàn)出明顯的溶蝕差異，且隨著水流速度及干濕循環(huán)次數(shù)的逐漸增加，巖樣表面不均衡溶蝕及“徑縮”現(xiàn)象愈發(fā)明顯。

表2 試驗條件分組方案

表3 不同水環(huán)境條件下膏溶角礫巖溶蝕后的表面情況

2.2 巖樣溶蝕與吸水變化特征定量分析

巖石是一種多孔材料，其內(nèi)部存在微小孔隙，在水中浸泡后，巖石不僅有溶蝕現(xiàn)象，而且也會發(fā)生吸水現(xiàn)象，其質(zhì)量吸水率的大小從側(cè)面上反映了巖石內(nèi)部的吸水孔隙發(fā)育特性。采用式(1)和式(2)分別計算不同試驗條件下巖樣的溶蝕量和質(zhì)量吸水率。

Δmi,j=mi-1,j-mi,j。

(1)

(2)

式(1)—(2)中：mi,j、Δmi,j為第i次干濕循環(huán)和j流速下巖樣烘干后的質(zhì)量和溶蝕量；mi,j′、Δmi,j′為第i次干濕循環(huán)和j流速下巖樣的濕質(zhì)量和質(zhì)量吸水率。

為了更準確地研究不同流速下膏溶角礫巖溶蝕作用隨干濕循環(huán)次數(shù)的變化情況，引入劣化度概念[12]。vj流速下第i次干濕循環(huán)巖樣的溶蝕劣化度Ei,j即為同一流速條件下第i次干濕循環(huán)巖樣的溶蝕量Δmi,j與第i-1次烘干后巖樣的質(zhì)量mi-1,j之比，如式(3)所示。

(3)

將不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下膏溶角礫巖溶蝕劣化度及質(zhì)量吸水率計算結(jié)果匯總，如表4所示，并將其繪制成曲線圖，如圖5所示。由表4及圖5(a)可知： 膏溶角礫巖的溶蝕劣化度隨著流速和干濕循環(huán)次數(shù)的增加總體呈現(xiàn)上升趨勢; 隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，靜態(tài)水下的巖樣溶蝕劣化度由1.34%增至1.71%，10 L/h流速下的巖樣溶蝕劣化度由1.82%增至2.58%，20 L/h流速下的巖樣溶蝕劣化度由2.18%增至2.99%； 當(dāng)水的狀態(tài)由靜態(tài)水轉(zhuǎn)變至10 L/h流速時，10次干濕循環(huán)后巖樣溶蝕劣化度增加了50%，而20 L/h流速狀態(tài)下，巖樣溶蝕劣化度比靜態(tài)水狀態(tài)平均增加了70%以上，這表明水流狀態(tài)對膏溶角礫巖的干濕循環(huán)劣化具有顯著的影響，水流加劇了該類巖石在水中的溶蝕劣化。由表4及圖5(b)可知： 隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖樣的質(zhì)量吸水率呈現(xiàn)出一種波動起伏的增長趨勢； 水流狀態(tài)的靜動轉(zhuǎn)換會顯著增大干濕循環(huán)作用下巖樣的質(zhì)量吸水率，經(jīng)歷10次干濕循環(huán)后，10 L/h流速狀態(tài)下巖樣的質(zhì)量吸水率為靜態(tài)水工況下的1.4倍左右； 流速高于10 L/h時，流速對于干濕循環(huán)作用下膏溶角礫巖質(zhì)量吸水率的增益明顯降低，這是由于在干濕循環(huán)作用下，巖樣的吸水孔隙與吸水裂縫數(shù)量逐漸增長，使得巖樣內(nèi)部總體的儲水空間逐步增大，在流動水環(huán)境下，這些儲水空間的尺寸會迅速增大，巖樣的儲水能力逐漸趨于極限值。

表4 巖樣的溶蝕劣化度、質(zhì)量吸水率變化情況

(a) 溶蝕劣化度

(b) 質(zhì)量吸水率

綜上可知： 干濕循環(huán)對膏溶角礫巖的劣化作用主要在于降低顆粒的聯(lián)結(jié)程度，使其結(jié)構(gòu)完整性變差，細小的孔隙和裂縫增多，從而造成巖樣微裂縫發(fā)育、質(zhì)量吸水率增加； 流速則會加劇膏溶角礫巖的溶蝕行為，并侵蝕剝離巖樣表面的松散顆粒，使巖樣溶蝕量增加，并使因干濕循環(huán)作用形成的微裂縫和微孔隙不斷深入和擴張，從而達到加速干濕循環(huán)劣化的效果。

3 力學(xué)變化特征

3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析

3.1.1 單軸壓縮試驗

不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下巖樣單軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖6所示。由圖6可知： 不同干濕循環(huán)次數(shù)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線包含了初始壓密階段、線彈性階段、屈服階段和破壞階段。觀察0、1、3次干濕循環(huán)后巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)力為較低狀態(tài)時，曲線大致呈直線狀態(tài)； 而當(dāng)應(yīng)力增加到一定范圍后，曲線開始向下彎曲直至破壞，較為符合彈塑性體材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系。觀察6次和10次干濕循環(huán)后巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)力為較低狀態(tài)時，曲線大致呈向上彎曲； 而后隨著應(yīng)力的增加，曲線大致呈直線狀態(tài)，接著曲線逐漸向下彎曲直至破壞，整個過程應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出先塑性后彈性再塑性的演化特征。這種轉(zhuǎn)變是由于隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖樣內(nèi)部的孔隙增多，巖樣受壓時需要先將巖樣內(nèi)部的孔隙壓密，這部分的變形屬于不可恢復(fù)的塑性變形，即巖樣的初始壓密階段軸向應(yīng)變增加； 在經(jīng)歷1、3、6、10次干濕循環(huán)后，巖樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線的峰值逐漸降低，峰值對應(yīng)的應(yīng)變值逐漸增大，巖樣抗壓強度能力的主要來源是顆粒間的咬合摩擦作用[7]，所以干濕循環(huán)降低了巖樣顆粒間的黏聚力，使得顆粒間的聯(lián)結(jié)能力逐漸減弱。在不同水環(huán)境條件下，膏溶角礫巖的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)的特征有所不同，流速的增加致使巖樣的單軸抗壓強度降低，同時致使巖樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的初始壓密階段逐漸顯著，這說明巖樣內(nèi)部孔隙和微裂縫的發(fā)育程度較高，在受壓過程初期要達到一定的應(yīng)變量才能將巖樣內(nèi)部的微裂縫壓密。結(jié)合靜態(tài)水10次干濕循環(huán)后巖樣的應(yīng)力狀態(tài)，得出巖樣隨著流速的增加，應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出先塑性后彈性再塑性的演化特征愈發(fā)明顯，即巖樣的壓縮性增大。

(a) 不同干濕循環(huán)次數(shù)

(b) 不同流速

3.1.2 三軸壓縮試驗

取膏溶角礫巖三軸試驗應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行分析，根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征可知，該種膏溶角礫巖的變形破壞過程可分為5個階段： 壓密階段、彈性變形階段、屈服變形階段、軟化破壞階段(硬化階段)和殘余強度。不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下巖樣三軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖7所示。由圖7可以看出，膏溶角礫巖的應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨著干濕循環(huán)次數(shù)和動靜水條件的改變會出現(xiàn)以下2個特點。

(a) 不同干濕循環(huán)次數(shù)

(b) 不同流速

1)在流速為0 L/h的情況下，巖樣偏應(yīng)力峰值前的應(yīng)變量隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加而增加，說明隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖樣的軸向變形逐漸增大； 應(yīng)力-應(yīng)變曲線的初始壓密階段并不明顯，說明在10 MPa圍壓的三軸狀態(tài)下，膏溶角礫巖的初始孔隙更容易被提前壓密。同時觀察到，隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的屈服階段逐漸明顯，圖7中可以較為清楚地判斷出巖樣受壓的屈服點。線性階段和屈服階段的明顯分離說明巖樣受壓過程中從彈性轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄詴r巖樣的彈性模量發(fā)生較大的降低。因為在屈服階段巖樣內(nèi)部開始出現(xiàn)微破裂，隨著微破裂的發(fā)展，巖樣完全破裂，所以線性階段和屈服階段的明顯分離也代表著巖樣內(nèi)部微破裂在屈服點加速發(fā)展，從而致使應(yīng)變迅速增加，彈性模量迅速降低。

2)在10次干濕循環(huán)后，當(dāng)流速增加時，膏溶角礫巖應(yīng)力-應(yīng)變曲線的峰值點會隨著流速的增加而逐漸降低。流速的增加加速了膏溶角礫巖的溶蝕行為，水流的機械潛蝕主要作用在膏溶角礫巖的外表面，導(dǎo)致巖樣外表面松動，在水流的沖刷下，巖樣表面的裂縫和孔隙不斷深入和擴張。巖樣內(nèi)部的石膏礦物逐漸溶解，并沿著細小裂縫及貫通孔隙流出。膏溶角礫巖內(nèi)部石膏礦物的減少使得膏溶角礫巖本身非角礫狀結(jié)構(gòu)對角礫狀結(jié)構(gòu)的連接支撐能力逐漸降低，從而導(dǎo)致巖樣強度的降低。

3.2 力學(xué)性能劣化分析

為了探究干濕循環(huán)和流速作用對膏溶角礫巖力學(xué)參數(shù)劣化影響，將干濕循環(huán)次數(shù)n和流速v作為自變量，將膏溶角礫巖的單軸抗壓強度、彈性模量、內(nèi)摩擦角和黏聚力作為因變量，對巖石進行三維空間坐標函數(shù)擬合并歸一化。

擬合函數(shù)歸一化后巖樣力學(xué)參數(shù)曲面見圖8。其中，0次干濕循環(huán)條件下為膏溶角礫巖原狀樣。由圖8可知，膏溶角礫巖在干濕循環(huán)和流速作用下，單軸抗壓強度、彈性模量、內(nèi)摩擦角、黏聚力均表現(xiàn)出下降趨勢。經(jīng)計算，在流速為20 L/h和10次干濕循環(huán)條件下，膏溶角礫巖的單軸抗壓強度降低了72.86%，彈性模量降低了75.67%，內(nèi)摩擦角降低了70.69%，黏聚力降低了57.58%。干濕循環(huán)和流速共同作用下，膏溶角礫巖彈性模量的劣化速率最大，達到90%劣化線所需要的理論干濕循環(huán)次數(shù)較少，其次是單軸抗壓強度和內(nèi)摩擦角，對黏聚力的劣化影響速率最小，即需要較多次的干濕循環(huán)才能達到理論90%劣化線。從膏溶角礫巖各力學(xué)參數(shù)總體降低程度(劣化程度)來看，由高到低依次為彈性模量、單軸抗壓強度、內(nèi)摩擦角以及黏聚力。

觀察圖8可知，在干濕循環(huán)初期，膏溶角礫巖受干濕循環(huán)影響的劣化速率隨著流速的增大而降低，當(dāng)流速處于較高水平時，膏溶角礫巖各力學(xué)參數(shù)初始值處于較低水平。由此可見，流速的增加對于膏溶角礫巖各力學(xué)參數(shù)的劣化主要體現(xiàn)在干濕循環(huán)初期，隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，流速的增大會使得膏溶角礫巖各力學(xué)參數(shù)的劣化提前進入緩變階段，流速對干濕循環(huán)的劣化速率影響逐漸減小。

基于上述試驗結(jié)果可知，在不同流速的干濕循環(huán)劣化作用下，膏溶角礫巖的力學(xué)特性將會受到極大的劣化，進而增加了隧道襯砌的承載負擔(dān)，若不及時采取有效的整治措施，圍巖將會持續(xù)劣化，最終導(dǎo)致隧道襯砌承擔(dān)過量的荷載而發(fā)生破壞。

4 結(jié)論與討論

以山西某隧道工程存在的膏溶角礫巖為研究對象，開展了不同水環(huán)境狀態(tài)下的干濕循環(huán)試驗，分析了膏溶角礫巖在不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下的溶蝕和吸水特性劣化規(guī)律，并通過單軸和三軸壓縮試驗，探究膏溶角礫巖在不同流速及不同干濕循環(huán)次數(shù)下的力學(xué)參數(shù)變化。

1)干濕循環(huán)作用與流速共同導(dǎo)致了膏溶角礫巖的劣化。干濕循環(huán)對膏溶角礫巖的劣化作用主要在于降低顆粒的聯(lián)結(jié)程度，使其結(jié)構(gòu)完整性變差，細小的孔隙和裂縫增多，從而造成巖樣微裂縫發(fā)育、質(zhì)量吸水率增加。流速則會加劇膏溶角礫巖的溶蝕行為，并侵蝕剝離巖樣表面的松散顆粒，使巖樣溶蝕量增加，并使因干濕循環(huán)作用形成的微裂縫和微孔隙不斷深入和擴張，從而達到加速干濕循環(huán)劣化的效果。

2)在干濕循環(huán)和流速的共同作用下，膏溶角礫巖各力學(xué)指標(單軸抗壓強度、彈性模量、內(nèi)摩擦角、黏聚力)均表現(xiàn)為下降趨勢。當(dāng)流速為20 L/h時，經(jīng)歷10次干濕循環(huán)后，膏溶角礫巖的單軸抗壓強度降低了72.86%，彈性模量降低了75.67%，內(nèi)摩擦角降低了70.69%，黏聚力降低了57.58%。

3)在干濕循環(huán)和流速的共同作用下，膏溶角礫巖的彈性模量達到90%劣化線所需要的理論干濕循環(huán)次數(shù)最少，其次是單軸抗壓強度和內(nèi)摩擦角，對黏聚力的劣化影響速率最小。從膏溶角礫巖各力學(xué)參數(shù)總體降低程度(劣化程度)來看，由高到低依次為彈性模量、單軸抗壓強度、內(nèi)摩擦角以及黏聚力。

本文詳細探討了干濕循環(huán)和流速對膏溶角礫巖的劣化作用，而由此誘發(fā)的一系列隧道病害的防治，還需要結(jié)合具體設(shè)計與施工進行探究。此外，試驗中雖然是在現(xiàn)場獲得巖樣，但在實際工程中所遇到的是包含結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的巖體，如何在試驗中體現(xiàn)結(jié)構(gòu)面的影響值得深入研究。